עזר כנגדו: חיידק מתחמק ממערכת החיסון, בזכות נגיף

נגיפים שמדביקים חיידק עמיד גורמים למערכת החיסון להתעלם ממנו ועוזרים לו לשגשג בפצעים

נעם לויתן

תמונת מיקרוסקופ אלקטרונים סורק של Pseudomonas aeruginosa

תמונת מיקרוסקופ אלקטרונים סורק של Pseudomonas aeruginosa. צילום: CDC/Janice Haney Carr, Public Domain.

החיידק Pseudomonas aeruginosa משתמש בנגיף התוקף חיידקים – בקטריופאג' (פאג', בקיצור) – כדי לבלום את מערכת החיסון של מי שהוא מדביק.

החיידק מסוגל להדביק גם צמחים וגם בעלי חיים והוא עמיד לסוגי אנטיביוטיקה רבים. הוא מדביק לעתים אנשים המאושפזים בבתי חולים ועלול לגרום לזיהומים קשים ומסוכנים באזורים שהיו פגועים גם לפני כן, למשל של כוויות או בריאות של חולי סיסטיק פיברוזיס. היכולת שלו לחמוק ממערכת החיסון בעזרת הפאג' הופכת אותו למסוכן עוד יותר.

פאג'ים הם נגיפים שמדביקים חיידקים ועושים זאת לעתים בצורה אלימה. מכאן נובע השם בקטריופאג'ים, שמשמעותו "אוכלי חיידקים". אלו טפילים שחודרים לחיידק, משעבדים את המערכות שלו כדי ליצור עוד ועוד עותקים שלהם, ולבסוף פורצים החוצה תוך השמדת החיידק. פאג'ים אלימים כאלו יכולים אפילו לשמש כטיפול בחיידקים שפיתחו עמידות לתרופות אנטיביוטיות. אולם, קיימים גם פאג'ים מתונים, שחודרים לחיידקים וחיים בתוכם בשלום. פאג' כזה הוא הפאג' שמדביק את החיידק P. aeruginosa וחי עמו בסימביוזה הדדית: הוא מקבל את כל מה שהוא צריך מהחיידק, ומסייע לו להתחמק ממערכת החיסון.

במחקר, שתוצאותיו פורסמו ב-Science, בחנו ג'והנה סוויר (Sweere) מאוניברסיטת סטנפורד ועמיתיה חיידקים שנמצאו בכוויות ובפצעים כרוניים מזוהמים. הם מצאו חיידקים מודבקים בפאג' בשני שליש מהפצעים המזוהמים ב-P. aeruginosa, ובמיוחד בפצעים ותיקים שלא נרפאים.

החוקרים החדירו חיידקים כאלו לפצעים בעורם של עכברים וראו שחיידקים שמודבקים בפאג' הדביקו את הפצעים בהצלחה ובקלות רבה יותר מאשר חיידקים חסרי פאג': היה צורך בהרבה פחות חיידקים בעלי פאג', פי 50 פחות, כדי לגרום לזיהום בפצע! בנוסף, בעכברים שהודבקו ב-P. aeruginosa בעל פאג' הזיהום היה קשה יותר וקטלני יותר מאשר בעכברים האחרים.

סוויר ועמיתיה בדקו כיצד הפאג' עוזר לחיידק "שלו" להדביק בהצלחה פצעים. מתברר שבנוכחות הפאג' תאים בולעניים (פגוציטים) – תאי מערכת החיסון שבולעים ומפרקים חיידקים וגופים זרים אחרים – בולעים ומשמידים פי 10 פחות חיידקים, כאילו איבדו את התאבון. התופעה הזו נראתה גם אצל עכברים וגם אצל בני אדם. החוקרים סבורים שכשהתאים הבולעניים מגיעים לאזור הזיהום הם בולעים גם את הפאג'ים, שמתחזים בתוך תאי מערכת החיסון לנגיף של בני אדם.

נגיפים מוגבלים כמעט תמיד לעל-ממלכה אחת של יצורים חיים. נגיפים שמדביקים חיידקים, למשל, אינם מסוגלים לחדור לארכאונים (סוג של יצורים חד-תאיים) או לתאים בעלי גרעין (כמו של בני אדם ויצורים רב תאיים אחרים) ולהדביק אותם. אולם, נראה שהפאג' של P. aeruginosa מסוגל להתקיים בתוך התאים הבולעניים ולבטא חומר גנטי (RNA דו גדילי) שגורם לתאי מערכת החיסון "לחשוב" שהגוף מותקף על ידי נגיפים ולא חיידקים. ‏‏כתוצאה מכך הגוף מפעיל את התגובה החיסונית הלא נכונה – נגד נגיפים ולא נגד חיידקים – ומתעלם מנוכחות החיידקים נושאי הפאג'.

בהודעה לעיתונות על המחקר אמר פול בוליקי (Bollyky), ראש צוות המחקר, שמה שהפאג' עושה בתוך התאים הבולעניים דומה למישהו שמפעיל את אזעקת האש בזמן שוד, במקום לקרוא למשטרה. אם עשרים משאיות כיבוי אש מגיעות לזירת הפשע, קל יותר לשודדים לברוח עם השלל במהומה.

‏אפשר ללמד את הגוף לזהות את החיידקים המתחזים לנגיף: חיסון העכברים נגד אחד מרכיבי הפאג', לפני הדבקתם בחיידקים הנושאים אותו, אִפשר למערכת החיסון שלהם לתקוף את החיידקים בהצלחה. גם שימוש בחיסון פסיבי, עירוי נוגדנים נגד הפאג' למקום הפציעה, מנע מהחיידקים להסתתר ממערכת החיסון.

החוקרים בודקים כעת את החיסון בחזירים, בדרך לפיתוח חיסון לטיפול בבני אדם. הם מקווים שבעתיד חיסון מראש של אוכלוסיות פגיעות, כגון חולי סיסטיק פיברוזיס, חולי סוכרת, או אנשים שמאושפזים זמן רב, יגן עליהן מזיהום ב-P. aeruginosa בעלי פאג'. במקרים שבהם צריך הגנה מהירה ושאי אפשר להתכונן אליהם מראש, כגון כוויות, התקווה היא שהרופאים יוכלו להשתמש בעירוי נוגדנים נגד הפאג'.

המחקר של סוויר ועמיתיה התמקד בפאג' מסוים והשפעתו על התגובה החיסונית נגד חיידק אחד. עם זאת, יתכן שחיידקים נוספים משתמשים בשיטות דומות כדי למנוע ממערכת החיסון לתקוף אותם – גם חיידקים גורמי מחלות וגם חיידקים ידידותיים החיים בגופנו.

המאמר המקורי:

Sweere, J. M. et al. Bacteriophage trigger antiviral immunity and prevent clearance of bacterial infection Science 363, eaat9691 (2019). doi: 10.1126/science.aat9691

הרשומה מבוססת על פוסט שפרסמתי בפייסבוק.

תגיות: , , , ,

%d בלוגרים אהבו את זה: